節(jié)能靜音貫流風機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于通風設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種節(jié)能靜音貫流風機包括設(shè)有風腔的葉輪罩、收容于所述風腔內(nèi)的風機以及安裝于所述葉輪罩上以驅(qū)動所述風機在所述風腔內(nèi)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機產(chǎn)生正弦波并控制所述風機。本發(fā)明實施例提供的所述節(jié)能靜音貫流風機利用所述驅(qū)動電機控制所述風機，且所述驅(qū)動電機產(chǎn)生正弦波控制所述風機，以使所述風機的電流為正弦連續(xù)變化，無換相電流突變，從而降低所述驅(qū)動電機運行過程中的噪音產(chǎn)生，使得整個節(jié)能靜音貫流風機具有靜音效果，滿足人們的使用需求。
【專利說明】
節(jié)能靜音貫流風機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于通風設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能靜音貫流風機。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有市場上的過濾型門窗通風器或幕墻通風器的主要功能，是提供給室內(nèi)經(jīng)過過 濾的新鮮空氣，同時阻斷室外噪音和保溫。
[0003] 為了實現(xiàn)上述功能，國內(nèi)市場上過濾型窗式（幕墻）通風器的部分產(chǎn)品采用風機 (也稱貫流風機)作為通風器的動力源。風機是一種直流無刷（電機)風機。由于目前國內(nèi)市 場上的風機均采用方波控制方式，這種控制方式雖然簡單容易實現(xiàn)，但同時存在轉(zhuǎn)矩脈動 和換相噪音問題。
[0004] 隨著生活水平的提高，人們對產(chǎn)品不斷提出更高的要求。由于過濾型窗式(幕墻） 通風器大多安裝在家庭里的客廳、書房和臥室，日常生活中用戶對噪音十分敏感，安裝采用 方波控制方式的風機的通風器固有的轉(zhuǎn)矩脈動和換相噪音是客戶無法接受的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能靜音貫流風機，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中通風器因采 用方波控制方式的風機而帶來的噪音問題。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種節(jié)能靜音貫流風機，包括設(shè)有風腔的葉輪罩、收容于所 述風腔內(nèi)的風機以及安裝于所述葉輪罩上以驅(qū)動所述風機在所述風腔內(nèi)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機， 所述驅(qū)動電機產(chǎn)生正弦波并控制所述風機。
[0007] 進一步地，所述驅(qū)動電機的正弦波為三相正弦波。
[0008] 進一步地，所述驅(qū)動電機包括與外部電源電連接的電機繞組以及控制所述電機繞 組產(chǎn)生正弦電流信號的控制模塊，所述控制模塊控制所述正弦電流的幅值和相位來控制所 述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩。
[0009] 進一步地，所述電機繞組的繞組數(shù)量為6個、9個、12個或者24個。
[0010] 進一步地，所述控制模塊包括接收所述電機繞組產(chǎn)生的霍爾信號并對接收的霍爾 信號進行自動濾波和采樣的霍爾濾波采樣單元、接收所述霍爾濾波采樣單元反饋的轉(zhuǎn)速值 并計算正弦脈沖寬度調(diào)制的速度調(diào)節(jié)單元以及接收所述霍爾濾波采樣單元反饋的角度值 和所述速度調(diào)節(jié)單元反饋的調(diào)幅度大小的正弦脈沖寬度調(diào)制單元，所述正弦脈沖寬度調(diào)制 單元利用所述調(diào)幅度大小和所述角度值生成開關(guān)損壞最小的正弦脈沖寬度調(diào)制并輸出至 所述電機繞組中。
[0011] 優(yōu)選地，所述速度調(diào)節(jié)單元的調(diào)速方式采用0-10V調(diào)速或者采用脈沖寬度調(diào)制方 式調(diào)速。
[0012] 進一步地，所述控制模塊還包括設(shè)置于所述霍爾濾波采樣單元與所述速度調(diào)節(jié)單 元之間以對所述轉(zhuǎn)速值進行計算的速度計算單元以及設(shè)置于所述霍爾濾波采樣單元與所 述正弦脈沖寬度調(diào)制單元之間并接收所述速度計算單元計算的轉(zhuǎn)速值和所述角度值的角 度估算單元，所述角度估算單元利用所述轉(zhuǎn)速值和換相信息估算所述電機繞組轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn) 角度。
[0013] 進一步地，所述控制模塊還包括設(shè)置與上述角度估算單元與所述正弦脈沖寬度調(diào) 制單元之間并提供超前角度的超前角調(diào)整單元，所述角度估算單元輸出的角度值與所述超 前角調(diào)整單元提供的超前角度生成所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元所需的旋轉(zhuǎn)角度，所述電機 繞組接收該旋轉(zhuǎn)角度。
[0014] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果是:該節(jié)能靜音貫流風機利用所述驅(qū)動電機控 制所述風機，且所述驅(qū)動電機產(chǎn)生正弦波控制所述風機，以使所述風機的電流為正弦連續(xù) 變化，無換相電流突變，從而降低所述驅(qū)動電機運行過程中的噪音產(chǎn)生，使得整個節(jié)能靜音 貫流風機具有靜音效果，滿足人們的使用需求。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù) 描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的 一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發(fā)明實施例提供節(jié)能靜音貫流風機的結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖2是圖1中驅(qū)動電機的系統(tǒng)框圖；
[0018] 圖3是圖1中A-A的剖視圖；
[0019] 圖4至圖6為圖1中B-B的剖視圖。
[0020] 附圖標記說明：
[0021]

【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"長度"、"寬度"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限 制。
[0024] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個以上， 除非另有明確具體的限定。
[0025] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連 接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi) 部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情 況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0027]請參照圖1至圖6,本發(fā)明實施例提供的節(jié)能靜音貫流風機包括設(shè)有風腔12的葉輪 罩10、收容于所述風腔12內(nèi)的風機20以及安裝于所述葉輪罩10上以驅(qū)動所述風機20在所述 風腔12內(nèi)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機30,所述驅(qū)動電機30產(chǎn)生正弦波并控制所述風機20。
[0028]本發(fā)明實施例提供的所述節(jié)能靜音貫流風機利用所述驅(qū)動電機30控制所述風機 20,且所述驅(qū)動電機30產(chǎn)生正弦波控制所述風機20,以使所述風機20的電流為正弦連續(xù)變 化，無換相電流突變，從而降低所述驅(qū)動電機30運行過程中的噪音產(chǎn)生，使得整個節(jié)能靜音 貫流風機具有靜音效果，滿足人們的使用需求。
[0029]在該實施例中，所述葉輪罩10包括與所述風腔12相通的進風口和出風口，且所述 葉輪罩10內(nèi)設(shè)有朝向所述風腔12內(nèi)延伸并與風機20抵接的第一支撐塊以及與所述風機20 相對以在所述風腔12內(nèi)形成連通所述進風口和出風口之間流道的第二支撐塊。
[0030]進一步地，所述驅(qū)動電機30的正弦波為三相正弦波。利用三相正弦波連續(xù)變化以 驅(qū)動所述風機20,使得整個換相電流變化流暢，不存在突變，從而大大降低了所述驅(qū)動電機 30運行的噪音。
[0031]請參照圖1至圖3,進一步地，所述驅(qū)動電機30包括與外部電源電連接的電機繞組 32以及控制所述電機繞組32產(chǎn)生正弦電流信號的控制模塊34,所述控制模塊34控制所述正 弦電流的幅值和相位來控制所述驅(qū)動電機30的轉(zhuǎn)矩。所述正弦波控制是通過對所述電機繞 組32施加一定的電壓，使所述電機繞組32產(chǎn)生正弦電流，通過控制所述正弦電流的幅值和 相位達到控制所述驅(qū)動電機30轉(zhuǎn)矩的目的，從而使得所述驅(qū)動電機30的相電流為正弦且連 續(xù)變化，從而大大降低了所述驅(qū)動電機30運行的噪音。優(yōu)選地，所述正弦波為三相正弦波。 [0032] 請參照圖4至圖6,進一步地，所述電機繞組32的繞組數(shù)量為6個、9個12個或者24 個，但不限于此。通過設(shè)置不同繞組數(shù)量的電機繞組32以滿足不同的技術(shù)需求。在該實施例 中，磁極為多極設(shè)置，例如4極、6極或者8極等，但不限于此。
[0033]請參照圖2,進一步地，所述控制模塊34包括接收所述電機繞組32產(chǎn)生的霍爾信號 并對接收的霍爾信號進行自動濾波和采樣的霍爾濾波采樣單元340、接收所述霍爾濾波采 樣單元340反饋的轉(zhuǎn)速值并計算正弦脈沖寬度調(diào)制的速度調(diào)節(jié)單元342以及接收所述霍爾 濾波采樣單元340反饋的角度值和所述速度調(diào)節(jié)單元342反饋的調(diào)幅度大小的正弦脈沖寬 度調(diào)制單元344,所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元344利用所述調(diào)幅度大小和所述角度值生成開 關(guān)損壞最小的正弦脈沖寬度調(diào)制并輸出至所述電機繞組32中。
[0034] 所述電機繞組32產(chǎn)生的霍爾信號輸入至所述霍爾濾波采樣單元340進行自動濾波 和采樣，得到可靠的換相信號，此換相信號被用作估算所述驅(qū)動電機30轉(zhuǎn)子的角度和轉(zhuǎn)速； 并利用所述速度調(diào)節(jié)單元342調(diào)節(jié)所述霍爾濾波采樣單元340反饋的轉(zhuǎn)速值以計算所述正 弦脈沖寬度調(diào)制單元344所需的正弦脈沖寬度，所述正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)單元還接收所述霍 爾濾波采樣單元340反饋的角度值，根據(jù)接收到的正弦脈沖寬度和角度值生成開關(guān)損壞最 小的正弦脈沖寬度調(diào)制并輸出至所述電機繞組32中。
[0035] 在該實施例中，所述速度調(diào)節(jié)單元342還接收給定轉(zhuǎn)速，例如接收0-10V調(diào)速電壓， 再根據(jù)輸入的電壓值調(diào)制出對應(yīng)所述驅(qū)動電機30的轉(zhuǎn)速?？梢岳斫獾兀鏊俣日{(diào)節(jié)單元 342的調(diào)速方式采用0-10V調(diào)速。
[0036]在該實施例中，所述速度調(diào)節(jié)單元342采用脈沖寬度調(diào)制，即輸入脈沖寬度調(diào)制的 占空比0-100%之間的比率，再根據(jù)輸入占空比的比率值調(diào)整出對應(yīng)的所述驅(qū)動電機30的 轉(zhuǎn)速。
[0037]請參照圖2,進一步地，所述控制模塊34還包括設(shè)置于所述霍爾濾波采樣單元340 與所述速度調(diào)節(jié)單元342之間以對所述轉(zhuǎn)速值進行計算的速度計算單元345以及設(shè)置于所 述霍爾濾波采樣單元340與所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元344之間并接收所述速度計算單元 345計算的轉(zhuǎn)速值和所述角度值的角度估算單元346,所述角度估算單元346利用所述轉(zhuǎn)速 值和換相信息估算所述電機繞組32轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。利用所述速度計算單元345以計算換 相信號的轉(zhuǎn)速并將轉(zhuǎn)速輸出至所述速度調(diào)節(jié)單元342和所述角度估算單元346,所述角度估 算單元346根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)速值和所述霍爾濾波采樣單元340輸出的角度值，以得到旋轉(zhuǎn)角 度信號而輸出至所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元344。
[0038]請參照圖2,進一步地，所述控制模塊34還包括設(shè)置與上述角度估算單元346與所 述正弦脈沖寬度調(diào)制單元344之間并提供超前角度的超前角調(diào)整單元348,所述角度估算單 元346輸出的角度值與所述超前角調(diào)整單元348提供的超前角度生成所述正弦脈沖寬度調(diào) 制單元344所需的旋轉(zhuǎn)角度，所述電機繞組32接收該旋轉(zhuǎn)角度。通過設(shè)置所述超前角調(diào)整單 元348補償超前角Λ，與所述角度估算單元346輸出的角度值合成形成旋轉(zhuǎn)角度。這樣，所述 正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)單元利用調(diào)幅度和旋轉(zhuǎn)角度生成開關(guān)損耗最小正弦脈沖寬度調(diào)制，并輸 出至逆變單元。
[0039] 在上述各實施例中，所述節(jié)能靜音貫流風機為建筑門窗節(jié)能靜音貫流風機或者幕 墻節(jié)能靜音貫流風機，但也不限于此。
[0040] 本發(fā)明各實施例提供的風機20可以是橫流風機、軸流風機或者離心風機，但不限 于此，也可以是其他直流電機。
[0041] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，包括設(shè)有風腔的葉輪罩、收容于所述風腔內(nèi)的 風機以及安裝于所述葉輪罩上以驅(qū)動所述風機在所述風腔內(nèi)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電 機產(chǎn)生正弦波并控制所述風機。2. 如權(quán)利要求1所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述驅(qū)動電機的正弦波為三相 正弦波。3. 如權(quán)利要求1或者2所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述驅(qū)動電機包括與外 部電源電連接的電機繞組以及控制所述電機繞組產(chǎn)生正弦電流信號的控制模塊，所述控制 模塊控制所述正弦電流的幅值和相位來控制所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩。4. 如權(quán)利要求3所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述電機繞組的繞組數(shù)量為6 個、9個、12個或者24個。5. 如權(quán)利要求3所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述控制模塊包括接收所述電 機繞組產(chǎn)生的霍爾信號并對接收的霍爾信號進行自動濾波和采樣的霍爾濾波采樣單元、接 收所述霍爾濾波采樣單元反饋的轉(zhuǎn)速值并計算正弦脈沖寬度調(diào)制的速度調(diào)節(jié)單元以及接 收所述霍爾濾波采樣單元反饋的角度值和所述速度調(diào)節(jié)單元反饋的調(diào)幅度大小的正弦脈 沖寬度調(diào)制單元，所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元利用所述調(diào)幅度大小和所述角度值生成開關(guān) 損壞最小的正弦脈沖寬度調(diào)制并輸出至所述電機繞組中。6. 如權(quán)利要求5所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述速度調(diào)節(jié)單元的調(diào)速方式 采用0-10V調(diào)速或者采用脈沖寬度調(diào)制方式調(diào)速。7. 如權(quán)利要求5所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述控制模塊還包括設(shè)置于所 述霍爾濾波采樣單元與所述速度調(diào)節(jié)單元之間以對所述轉(zhuǎn)速值進行計算的速度計算單元 以及設(shè)置于所述霍爾濾波采樣單元與所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元之間并接收所述速度計 算單元計算的轉(zhuǎn)速值和所述角度值的角度估算單元，所述角度估算單元利用所述轉(zhuǎn)速值和 換相信息估算所述電機繞組轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。8. 如權(quán)利要求5所述的節(jié)能靜音貫流風機，其特征在于，所述控制模塊還包括設(shè)置與上 述角度估算單元與所述正弦脈沖寬度調(diào)制單元之間并提供超前角度的超前角調(diào)整單元，所 述角度估算單元輸出的角度值與所述超前角調(diào)整單元提供的超前角度生成所述正弦脈沖 寬度調(diào)制單元所需的旋轉(zhuǎn)角度，所述電機繞組接收該旋轉(zhuǎn)角度。
【文檔編號】F04D27/00GK105864073SQ201610378132
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】成尚華
【申請人】深圳市悅享電器有限公司